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一种PCD刀片焊膏及其制备方法

阅读：1035发布：2020-05-25

专利汇可以提供一种PCD刀片焊膏及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种PCD刀片焊膏及其制备方法，该制备方法包括：1）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾、冷却制得合金焊料粉末；2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、C2‑C4的醇混合以制得PCD刀片焊膏。本发明PCD刀片焊膏能使得PCD复合片、硬质合金之间具有更强的焊接力，工序简单、原料易得。，下面是一种PCD刀片焊膏及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种PCD刀片焊膏的制备方法，其特征在于，包括：
1）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾、冷却制得合金焊料粉末；
2）将所述合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、C2-C4的醇混合以制得PCD刀片焊膏。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉的重量比为1：0.8-1.2：0.5-0.7：0.1-0.2：0.4-0.6：0.05-0.10：0.5-
0.7：0.08-0.15。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中：所述喷雾的气压为2.2-2.5MPa，所述合金焊料粉末的平均粒度为6-10nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、醇的重量比为10：4-6：0.6-1：1-3：0.3-
0.5：0.04-0.1：2-3：5-7。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2）中：所述有机酸选自葵二酸，庚二酸、苹果酸、琥珀酸中的至少一者，所述醇选自乙醇和/或异丙醇。
6.一种PCD刀片焊膏，其特征在于，所述PCD刀片焊膏通过权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制备而得。

说明书全文

一种PCD刀片焊膏及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及PCD刀片，具体地，涉及一种PCD刀片焊膏及其制备方法。

背景技术

[0002] 金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。刀具发展历程，从十九世纪末到二十世纪期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表时期。二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵问题，使金刚石刀具应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

[0003] 金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可高速切削获得很高加工精度加工效率。金刚石刀具上述特性由金刚石晶体状态决定。金刚石晶体，碳原子四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构结合力方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。

[0004] PCD刀片按照结构可以划分为整体式PCD刀片以及焊接PCD刀片，其中，焊接PCD刀片是通过将PCD复合片焊接于硬质合金的表面。虽然现有大部分现有焊膏能够满足将PCD复合片焊接于硬质合金上，但是在PCD刀片在高速打磨或者切削的情形下，往往会出现焊缝形变导致PCD刀片报废。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种PCD刀片焊膏及其制备方法，该PCD刀片焊膏能使得PCD复合片、硬质合金之间具有更强的焊接力，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供了一种PCD刀片焊膏的制备方法，包括：1）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾、冷却制得合金焊料粉末；
2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、C2-C4的醇混合以制得PCD刀片焊膏。

[0007] 本发明还提供了一种PCD刀片焊膏，该PCD刀片焊膏通过上述的制备方法制备而得。

[0008] 在上述技术方案中，本发明首先通过气雾喷雾法制得纳米级别的合金焊料粉末，接着将合金焊料粉末与助焊剂（松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、C2-C4的醇）混合制得焊膏。该焊膏能够将PCD复合片、硬质合金牢固地焊接为PCD刀片，进而使得该PCD刀片具有优异的力学稳定性。同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

[0009] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

[0010] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0011] 本发明提供了一种PCD刀片焊膏的制备方法，包括：1）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾、冷却制得合金焊料粉末；
2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、C2-C4的醇混合以制得PCD刀片焊膏。

[0012] 在上述制备方法的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤1）中，锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉的重量比为1：0.8-1.2：0.5-0.7：0.1-0.2：0.4-0.6：0.05-0.10：0.5-0.7：0.08-0.15。

[0013] 在上述制备方法的步骤1）中，喷雾的气压可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤1）中，喷雾的气压为2.2-2.5MPa。

[0014] 在上述制备方法的步骤1）中，合金焊料粉末的平均粒度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤1）中，合金焊料粉末的平均粒度为6-10nm。

[0015] 在上述制备方法的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤2）中，合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、醇的重量比为10：4-6：0.6-1：1-3：0.3-0.5：0.04-0.1：2-3：5-7。

[0016] 在上述制备方法的步骤2）中，有机酸的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤2）中，有机酸选自葵二酸，庚二酸、苹果酸、琥珀酸中的至少一者。

[0017] 在上述制备方法的步骤2）中，醇的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的PCD刀片的力学稳定性，优选地，在步骤2）中，醇选自乙醇和/或异丙醇。

[0018] 本发明还提供了一种PCD刀片焊膏，该PCD刀片焊膏通过上述的制备方法制备而得。

[0019] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

[0020] 实施例11）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉按照1：1：0.6：
0.15：0.5：0.08：0.6：0.12的重量比进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾（喷雾气压为
2.4MPa）、冷却制得合金焊料粉末（平均粒度为8nm）；
2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸（葵二酸）、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、醇（乙醇）按照10：5：0.8：2：0.4：0.08：2.5：6的重量比混合以制得PCD刀片焊膏A1。

[0021] 实施例21）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉按照1：0.8：
0.5：0.1：0.4：0.05：0.5：0.08的重量比进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾（喷雾气压为2.2MPa）、冷却制得合金焊料粉末（平均粒度为6nm）；
2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸（庚二酸）、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、醇（异丙醇）按照10：4：0.6：1：0.3：0.04：2：5的重量比混合以制得PCD刀片焊膏A2。

[0022] 实施例31）在保护气的存在下，将锡粉、锌粉、铋粉、银粉、铜粉、钴粉、铝粉、铌粉按照1：1.2：
0.7：0.2：0.6：0.10：0.7：0.15的重量比进行熔融，接着气雾金属液体，然后喷雾（喷雾气压为2.5MPa）、冷却制得合金焊料粉末（平均粒度为10nm）；
2）将合金焊料粉末、松香、丙烯酸树脂、甘油、有机酸（琥珀酸）、十二烷基苯磺酸、醋酸乙酯、醇（异丙醇）按照10：6：1：3：0.5：0.1：3：7的重量比混合以制得PCD刀片焊膏A3。

[0023] 应用例1将PCD复合片通过上述焊膏焊接于硬质合金上制得PCD刀片，其中，PCD复合片的厚度为
0.3-1mm，硬质合金的厚度为2-8mm，焊缝的高度为0.05-0.08mm；然后检测PCD复合片、硬质合金之间的最大拉应力，结果如表1所示。

[0024] 表1焊膏 A1 A2 A3
最大拉应力/MPa 435MPa 440MPa 439MPa
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0025] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0026] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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